Применение гидростатических уровнемеров

Работа гидростатических уровнемеров (датчиков контроля уровня) основана на определении показаний гидростатического давления при изменении высоты столба жидкости. Варианты исполнений зависят от условий работы и необходимого способа монтажа.

Где используются гидростатические уровнемеры

Гидростатические датчики контроля уровня имеют простую конструкцию, отличаются невысокой стоимостью и надежностью работы. Широкий модельный ряд позволяет использовать их в любых отраслях, связанных с жидкими средами и в которых необходимы следующие работы:

• Контроль уровня жидкости в любых открытых/закрытых резервуарах.
• Мониторинг запасов подземных вод.
• Вычисление гидрогеодинамической обстановки.
• Расчет расходов сточных вод в стандартных водосливах.
• Контроль уровня различных водоемов/бассейнов, озер, рек.
• Контроль в пищевой промышленности (молоко, вода и т.д.).
• Прогнозирование чрезвычайных ситуаций, вызываемых гидрологическими явлениями (расчет морского волнения и т.п.).

Преимущества гидростатических уровнемеров:

• Возможность обследование труднодоступных мест: труб, скважин и т.д.
• Большой диапазон измерения.
• При дополнительной комплектации датчиками возможна непрерывная регистрация нескольких параметров водной среды (температуры, плотности и т.д.).
• Отсутствие необходимости сложного технического обслуживания.
• Относительно высокая точность и средний ценовой сегмент.

Погрешность гидростатических уровнемеров в основном зависит от параметров измеряемой среды: ее плотности, атмосферного давления в емкости и т.д.

Принцип работы гидростатических уровнемеров

Метод основан на измерении гидростатического давления, оказываемого жидкостью. На основании закона о пропорциональности между высотой столба жидкости и гидростатическим давлением: величина гидростатического давления Рг зависит от высоты столба жидкости h над измерительным прибором и от плотности этой жидкости Δ.

По способу монтажа разделяют фланцевые, врезные и погружные устройства.

• Врезные и фланцевые гидростатические уровнемеры:
  • Манометром или датчиком давления, которые подключаются к резервуару на высоте, равной нижнему предельному значению уровня.
  • Дифференциальным манометром, который подключается к резервуару на высоте, равной нижнему предельному значению уровня, и к газовому пространству над жидкостью.
• Погружные гидростатические уровнемеры:
  • Устройства с измерительной ячейкой, погружаемой в жидкость.

Врезные и фланцевые гидростатические уровнемеры

Рис. 1. Измерение уровня в резервуаре при помощи датчика избыточного давления

На рис. 1 приведена схема измерения уровня датчиком избыточного давления (манометром). Для этих целей может применяться датчик любого типа с соответствующими пределами измерений. При измерении уровня гидростатическим способом погрешности измерения определяются классом точности измерительного прибора, изменениями плотности жидкости и колебаниями атмосферного давления.

Если резервуар находится под избыточным давлением, то к гидростатическому давлению жидкости добавляется избыточное давление над ее поверхностью, которое данной измерительной схемой не учитывается. Поэтому такая схема измерения для таких случаев не подходит. В связи с этим, более универсальными являются схемы измерения уровня с использованием дифференциальных датчиков давления (дифманометров). С помощью дифференциальных датчиков давления можно также измерять уровень жидкости в открытых резервуарах, контролировать границу раздела жидкостей.

Рис. 2. Измерение уровня в открытом резервуаре при помощи датчика дифференциального давления

Схема измерения уровня жидкости в открытом резервуаре, находящемся под атмосферным давлением, представлена на рис. 2. Плюсовая камера дифманометра ДД через импульсную трубку соединена с резервуаром в его нижней точке, минусовая камера сообщается с атмосферой. В такой схеме устраняется погрешность, связанная с колебаниями атмосферного давления, т.к. результирующий перепад давления на дифманометре равен:

ΔР = (Рг + Ратм) – Ратм = Рг.

Такая измерительная схема может использоваться тогда, когда дифманометр расположен на одном уровне с нижней плоскостью резервуара. Если это условие соблюсти невозможно и дифманометр располагается ниже на высоту h2, то используют уравнительные сосуды (УС).

Схемы измерения уровня с уравнительными сосудами для резервуаров под атмосферным давлением представлены на рис. 3. Уравнительный сосуд используется для компенсации статического давления, создаваемого столбом жидкости h2 в импульсной трубке.

Рис. 3. Измерение уровня в открытом резервуаре при помощи датчика дифференциального давления с использованием уравнительного сосуда: а – с нижним расположением уравнительного сосуда; б – с верхним расположением уравнительного сосуда

Для измерения уровня в резервуарах, находящихся под избыточным давлением Ризб, применяют измерительную схему, изображенную на рис. 4. Избыточное давление Ризб поступает в обе импульсные трубки дифманометра, поэтому измеряемый перепад давления ΔР можно представить в виде:

ΔР = ΔgHmax – Δgh, где: 
Δ — плотность жидкости, 
g = 9,81 м/с2 – ускорение свободного падения.

При h = 0, ΔР = ΔРmax, а при h = Hmax , ΔР = 0.

То есть из уравнения следует, что шкала измерительного прибора уровнемера будет обращенной.

Рис. 4. Измерение уровня в закрытом резервуаре при помощи датчика дифференциального давления с использованием уравнительного сосуда

Более современным аналогом дифманометров являются датчики гидростатического давления. Как и у дифманометров, у них имеются две измерительные камеры. Одна из камер выполнена в виде открытой мембраны, а вторая — в виде штуцера. Такие датчики всегда можно установить непосредственно у дна резервуара, поэтому отсутствует необходимость в импульсных трубках, а значит, и в необходимости компенсации высоты импульсной трубки.

Наиболее распространенные измерительные схемы с использованием гидростатического датчика давления представлены на рис.5. Схема в) используется для процессов, в которых неизбежно образование обильного конденсата и его накопление в трубе, соединяющей датчик с объемом над жидкостью.

Рис. 5. Измерение уровня в резервуарах при помощи датчика гидростатического давления: а – для открытых резервуаров; б – для закрытых резервуаров без уравнительного сосуда; в – для закрытых резервуаров с уравнительным сосудом

Погружные гидростатические уровнемеры

Погружные гидростатические уровнемеры имеют в своем составе измерительный элемент, расположенный на кабеле и погружаемый в жидкость. В отличие от врезных и фланцевых датчиков уровня, данные устройства не требуют доступ в нижней части емкости, что позволяет применять их в скважинах и колодцах.

Выбираем подходящую модель

Подведем итоги — гидростатические уровнемеры врезного и фланцевого типа подходят только в условиях возможности непосредственного контакта устройств с нижней частью емкости или резервуара. Погружные гидростатические датчики уровня позволяют решать задачи контроля жидких сред в труднодоступных местах. Также, в их конструкцию возможно внесение дополнительных опций (например, установка датчика температуры, датчика измерения плотности, адаптера сточных вод и т.д.).

Варианты исполнений гидростатических датчиков уровня также разделяются по типу измеряемых сред. Материалы и конструкция различаются для неагрессивных и агрессивных сред, пульпообразных веществ, густых и абразивных жидкостей.

По вопросам приобретения и подбора гидростатических уровнемеров Вам достаточно позвонить по телефону
+7 (4812)209-311 или написать по электронной почте [email protected].

Приборы измерения уровня | КИПиА Портал

Для измерения уровня жидкостей применяются специальные средства измерений – уровнемеры. Многообразие типов уровнемеров, принцип действия которых основан на различных физических методах, объясняется разнообразием свойств измеряемых жидкостей.

Наибольшее распространение получили следующие виды уровнемеров:

1. Уровнемеры с визуальным отсчетом;

2. Буйковые и поплавковые уровнемеры;

3. Гидростанические уровнемеры;

4. Пьезометрические уровнемеры;

5. Дифманометрические уровнемеры;

6. Радиоактивные уровнемеры;

7. Акустические и ультразвуковые  уровнемеры;

8. Емкостные уровнемеры.

Уровнемер с визуальным отсчетом — уровнемер, основанный на визуальном измерении высоты уровня жидкости.  Уровень жидкости измеряют в стеклянной трубке, сообщающейся с контролируемым сосудом в нижней, а иногда и в верхней части, или же при помощи прозрачной вставки, помещенной в стенке контролируемого сосуда, например, барабанно-парового котла

Буйковый уровнемер – уровнемер, принцип действия которого основан на измерении перемещения буйка или силы гидростатического давления, действующей на буек (силы Архимеда).

Буек в отличие от поплавка не плавает на поверхности жидкости, а погружен в жидкость и перемещается в зависимости от ее уровня.

Буйковые уровнемеры наиболее часто применяются для измерения уровня однородных, в том числе агрессивных, жидкостей, находящихся при высоких рабочих давлениях (до 32 МПа), широком диапазоне температур (от –200 до +600 °С) и не обладающих свойствами адгезии (прилипания) к буйкам.

Главной особенностью буйковых уровнемеров является возможность измерения уровня границы раздела двух жидкостей.

Недостатком буйковых уровнемеров являются зависимость их точности от плотности и температуры измеряемой среды, ограниченность использования для больших (свыше 16 м) диапазонов измерения уровней жидкостей и жидкостей, обладающих адгезией к буйку.

Пьезометрический уровнемер – уровнемер, принцип действия которого основан на преобразовании гидростатического давления жидкости в давление воздуха, подаваемого от постороннего источника и барботирующего через слой жидкости.

У этого уровнемера чувствительный элемент не находится в непосредственном контакте с измеряемой средой, а воспринимает гидростатическое давление через воздух, что является его достоинством.

Для пьезометрических уровнемеров также характерна погрешность измерения из-за изменения плотности измеряемой среды.

Гидростатический уровнемер – уровнемер, принцип действия которого основан на измерении манометром или напоромером гидростатического давления жидкости, зависящего от высоты ее уровня.

Уровнемеры этого вида обычно используют для измерения неагрессивных, незагрязненных жидкостей, находящихся под атмосферным давлением.

Для измерения уровней агрессивных сред используют специальные разделительные устройства.

Недостатком гидростатических уровнемеров является погрешность измерения при изменении плотности жидкости.

Поплавковый уровнемер – уровнемер, принцип действия которого основан на измерении перемещения поплавка, плавающего на поверхности жидкости (поплавок как бы отслеживает уровень жидкости).

Поплавковые уровнемеры не пригодны для вязких жидкостей (дизельного топлива, мазута, смол) из-за залипания поплавка, обволакивания его вязкой средой.

При измерении уровня криогенных жидкостей из-за кипения верхнего слоя возникает вибрация поплавка, что приводит к искажениям результатов измерения.

Наиболее часто поплавковые уровнемеры используют для измерения уровней в больших открытых резервуарах, а также в закрытых резервуарах с низким давлением.

Применение магнитной связи для передачи перемещения поплавка позволяет герметизировать вывод передачи в измерительный блок, упростить конструкцию, повысить надежность, измерять уровень в резервуарах под давлением.

Дифманометрический уровнемер — гидростатический уровнемер, в котором гидростатическое давление измеряют при помощи дифференциального манометра. Часто используется для измерения уровня в емкостях под избыточным давлением.

Акустический уровнемер — уровнемер, основанный на зависимости интенсивности поглощения или времени распространения акустических колебаний от высоты уровня жидкости или сыпучего вещества

Ультразвуковой уровнемер — акустический уровнемер, работающий на звуковых колебаниях высокой частоты

Емкостной уровнемер – уровнемер, принцип действия которого основан на различии диэлектрической проницаемости жидкости и воздуха.

В связи с этим по мере погружения электродов датчика уровнемера в жидкость изменяется емкость между ними пропорционально уровню жидкости в резервуаре.

Остановимся на некоторых типах уровнемеров подробней.

Уровнемеры буйковые

Настройка уровнемеров на заданные пределы измерения проводится с помощью грузов путем имитации гидростатической выталкивающей силы, соответствующей верхнему пределу измерений.

Расчетное значение давления, соответствующее верхнему пределу измерений,

 

Расчет массы грузов для буйковых уровнемеров:

для жидкости

для раздела фаз

где d – диаметр буйка испытываемого уровнемера, см; Hmax – верхний предел измерения уровня жидкости, см; ρж – плотность измеряемой жидкости, г/см3; ρ н.ж, ρ в.ж — плотности соответственно нижней и верхней измеряемой жидкости в случае измерения уровня раздела фаз, г/см3.

Пьезометрические уровнемеры.

В пьезометрических системах измерения уровня для продувания через трубку помещенную в жидкость, дозированного расхода воздуха. Принцип действия этого регулятора основан на автоматическом поддержании постоянного перепада давления на дросселе, в результате чего обеспечивается постоянный расход воздуха через этот дроссель.

Принципиальная пьезометрическая схема измерения уровня в открытом резервуаре представлена на рисунке 2, а, б, в, г.

На рисунке 2, д показана принципиальная пьезометрическая схема измерения уровня жидкости в резервуаре, находящемся под давлением. Для исключения влияния давления в резервуаре на показания прибора, измеряющего уровень жидкости, применяется дифференциальный метод измерения с двумя регуляторами расхода. От одного регулятора расхода воздух подается в пьезометрическую трубку, от другого в верхнюю часть резервуара над жидкостью. Разность давлений в трубках, пропорциональная уровню жидкости, измеряется дифманометром.

В системах измерения нижний конец пьезотрубки должен находится на нижнем контролируемом уровне жидкости, но не ниже 80 мм от дна резервуара.

Расход воздуха устанавливается минимальным, чтобы перепад давления на пьезотрубке был возможно меньшим, так как это определяет погрешность измерения пьезометрическим методом.

Минимальный расход воздуха обеспечивается постоянным, без запаздывания, выходом воздуха из пьезометрической трубки при изменениях уровня. Обычно расход воздуха принимается равным 0,1 – 0,2 м3/ч.

Если пренебречь перепадом давления на пьезометрической трубке, то уровень в резервуаре

где Р – давление на манометре М или перепад давления на дифманометре; ρ – плотность жидкости; g – ускорение свободного падения.

В случае, когда измеряется уровень в резервуаре, находящемся под избыточным давлением, давление питания регулятора расхода воздуха, подающего воздух в пьезотрубку, должно быть:

где Ризб – избыточное давление, кПа; Нмаксρg – максимальное гидростатическое давление столба жидкости, кПа.

Рисунок 2. Обвязка пьезометрических уровнемеров.

На рисунке 2, е показан пример обвязки и монтажа пьезометрического уровнемера с подачей промывочной воды в защитную трубу. В этом случае защищается от «обрастания» нижний конец пьезотрубки, который оказывается в зоне промывочной воды и не контактирует с измеряемой жидкостью.

Гидростатические датчики уровня.

Схемы обвязки и работы гидростатических датчиков уровня представлены на рисунке 3, причем правая обвязка применяется при измерении уровня жидкости в емкости, находящейся под избыточным давлением.

Рисунок 3. Обвязка гидростатических уровнемеров.

В этом случае импульсная трубка, идущая к минусовой полости чувствительного элемента, прокладывается от места отбора давления с уклоном в верх, а в нижней части устанавливаются отстойный сосуд и разделитель мембранный РМ.

Рисунок 4. Измерение уровня в котле (100% — 4 мА/0,2 кгс/см2, 0% — 20 мА/1 кгс/см2)

Очень хорошо себя показал данный принцип измерения уровня на очень сложной позиции при измерении уровня воды в котле (рисунок 4). Обвязка при этом не классическая, а на оборот т.е. на плюсовой отбор подается отбор с верней точки котла (импульсная трубка при этом должна быть заполнена водой), на минус с нижней, и задается обратная шкала прибора (на самом приборе или вторичном оборудовании).

Закон сообщающихся сосудов и его применение.

Сообщающиеся сосуды – это сосуды, соединенные между собой ниже уровня жидкости в каждом из сосудов. Таким образом жидкость может перемещаться из одного сосуда в другой.

Перед тем как понять принцип действия сообщающихся сосудов и варианты их использования необходимо определиться в понятиях, а точнее разобраться с основным уравнением гидростатики.

Содержание статьи

Закон сообщающихся сосудов

Итак, сообщающиеся сосуды имеют одно общее дно и закон о сообщающихся сосудах гласит:

Какую бы форму не имели такие сосуды, на поверхности однородных жидкостей в состоянии покоя на одном уровне действует одинаковое давление.

Для иллюстрации этого закона и возможностей его применения начнем с рассмотрения основного уравнения гидростатики.

Основное уравнение гидростатики

P = P1 + ρgh

где P1 – это среднее давление на верхний торец призмы,
P – давление на нижний торец,
g – ускорение свободного падения,
h – глубина погружения призмы под свободной поверхностью жидкости.

ρgh – сила тяжести (вес призмы).

Звучит уравнение так:

Давление на поверхность жидкости, произведенное внешними силами, передается в жидкости одинаково во всех направлениях.

Из написанного выше уравнения следует, что если давление, например в верхней точке изменится на какую-то величину ΔР, то на такую же величину изменится давление в любой другой точке жидкости

Доказательство закона сообщающихся сосудов

Возвращаемся к разговору про сообщающиеся сосуды.

Предположим, что имеются два сообщающихся сосуда А и В, заполненные различными жидкостями с плотностями ρ1 и ρ2. Будем считать, что в общем случае сосуды закрыты и давления на свободных поверхностях жидкости в них соответственно равны P1 и P2.

Пусть поверхностью раздела жидкостей будет поверхность ab в сосуде А и слой жидкости в этом сосуде равен h2. Определим в заданных условиях уровень воды в сообщающихся сосудах – начнем с сосуда В.

Гидростатическое давление в плоскости ab, в соответствии с уравнение гидростатики

P = P1 + ρgh2

если определять его, исходя из известного давления P1 на поверхность жидкости в сосуде А.

Это давление можно определить следующим образом

P = P2 + ρgh3

где h3 – искомая глубина нагружения поверхности ab под уровнем жидкости в сосуде В. Отсюда выводим условие для определения величины h3

P1 + ρ1gh2 = P2 + ρ2gh3

В частном случае, когда сосуды открыты (двление на свободной поверхности равно атмосферному), а следовательно P1 = P2 = Pатм , имеем

ρ1h2 = ρ2h3

или

ρ1 / ρ2 = h3 / h2

т.е. закон сообщающихся сосудов состоит в следующем.

В сообщающихся сосудах при одинаковом давлении на свободных поверхностях высоты жидкостей, отсчитываемые от поверхности раздела, обратно пропорциональны плотностям жидкостей.

Свойства сообщающихся сосудов

Если уровень в сосудах одинаковый, то жидкость одинаково давит на стенки обоих сосудов. А можно ли изменить уровень жидкости в одном из сосудов.

Можно. С помощью перегородки. Перегородка, установленная между сосудами перекроет сообщение. Далее доливая жидкость в один из сосудов мы создаем так называемый подпор – давление столба жидкости.

Если затем убрать перегородку, то жидкость начнет перетекать в тот сосуд где её уровень ниже до тех пор пока высота жидкости в обоих сосудах не станет одинаковой.

В быту этот принцип используется например в водонапорной башне. Наполняя водой высокую башню в ней создают подпор. Затем открывают вентили, расположенные на нижнем этаже и вода устремляется по трубопроводам в каждый подключенный к водоснабжению дом.

Приборы основанные на законе сообщающихся сосудов

На принципе сообщающихся сосудов основано устройство очень простого прибора для определения плотности жидкости. Этот прибор представляет собой два сообщающихся сосуда – две вертикальные стеклянные трубки А и В, соединенные между собой изогнутым коленом С. Одна из вертикальных трубок заполняется исследуемой жидкостью, а другая жидкостью известной плотности ρ1 (например водой), причем в таких количествах, чтобы уровни жидкости в среднем колене находились на одной и той же отметке прибора 0.

Затем измеряют высоты стояния жидкостей в трубках над этой отметкой h2 и h3. И имея ввиду, что эти высоты обратно пропорциональны плотностям легко находят плотность исследуемой жидкости.

В случае, когда оба сосуде заполнены одной и той же жидкостью – высоты, на которые поднимется жидкость в сообщающихся сосудах, будут одинаковы. На этом принципе основано устройство так называемого водометного стекла А. Его применяют для определения уровня жидкости в закрытых сосудах, например резервуарах, паровых котлах и т.д.

Принцип сообщающихся сосудов заложен в основе ряда других приборов, предназначенных для измерения давления.

Применение сообщающихся сосудов

Простейшим прибором жидкостного типа является пьезометр, измеряющий давление в жидкости высотой столба той же жидкости.

Пьезометр представляет собой стеклянную трубку небольшого диаметра (обычно не более 5 мм), открытую с одного конца и вторым концом присоединяемую к сосуду, в котором измеряется давление.

Высота поднятия жидкости в пьезометрической трубке – так называемая пьезометрическая высота – характеризует избыточное давление в сосуде и может служить мерой для определения его величины.

Пьезометр – очень чувствительный и точный прибор, но он удобен только для измерения небольших давлений. При больших давлениях трубка пьезометра получается очень длинной, что усложняет измерения.

В этом случае используют жидкостные манометры, в которых давление уравновешивается не жидкостью, которой может быть вода в сообщающихся сосудах, а жидкостью большей плотности. Обычно такой жидкостью выступает ртуть.

Так как плотность ртути в 13,6 раз больше плотности воды и при измерении одних и тех же давлений трубка ртутного манометра оказывается значительно короче пьезометрической трубки и сам прибор получается компактнее.

В случае если необходимо измерить не давление в сосуде, а разность давлений в двух сосудах или, например, в двух точках жидкости в одном и том же сосуде применяют дифференциальные манометры.

Сообщающиеся сосуды находят применение в водяных и ртутных приборах жидкостного типа, но ограничиваются областью сравнительно небольших давлений – в основном они применяются в лабораториях, где ценятся благодаря своей простоте и высокой точности.

Когда необходимо измерить большое давление применяются приборы основанные на механических принципах. Наиболее распространенный из них – пружинный манометр. Под действием давления пружина манометра частично распрямляется и посредством зубчатого механизма приводит в движение стрелку, по отклонению которой на циферблате показана величина давления.

Видео по теме

Ещё одним устройством использующим принцип сообщающихся сосудов хорошо знакомым автолюбителем является гидравлический пресс(домкрат). Конструктивно он состоит из двух цилиндров: одного большого, другого маленького. При воздействии на поршень малого цилиндра на большой передается усилие во столько раз большего давления во сколько площадь большого поршня больше площади малого.

Вместе со статьей «Закон сообщающихся сосудов и его применение.» читают:

описание, назначение, как подобрать нужный

Телеметрическое управление многими производственными процессами предусматривает постоянную проверку уровня жидких веществ в резервуарах и трубопроводах. Для этого используют сенсоры, работающие на различных физических принципах: поплавковые, радарные, емкостные, гидростатичные. Ультразвуковой датчик обеспечивает контроль уровня жидкости в сложных условиях: в темноте, в пыли и дыму, при высокой и низкой температуре.

Принцип действия

Датчик работает на явлении отражения ультразвуковой волны от границы жидкой и газовой сред. Прибор излучает звуковые колебания частотой более 20000 герц, принимает эхо и измеряет время прохождения сигнала. Расстояние до границы сред рассчитывается по формуле: R= tV/2, где t – время от начала излучения до приема эха, V — скорость звука. Необходимо делить на 2, потому что звуковые волны проходят двойную дистанцию между поверхностью жидкости и излучателем.

Скорость звука в воздухе — 331 м/сек. При изменении температуры этот показатель также меняется. Поэтому ультразвуковые сенсоры уровня имеют в конструкции термометр, показатели которого учитывается электронной схемой прибора при расчете значения уровня жидкости.

Описание и назначение

Ультразвуковой уровнемер жидкости — прибор для бесконтактного автоматического дистанционного измерения уровня жидких сред. Основные элементы конструкции сенсора: ультразвуковой излучатель и приемник отраженной звуковой волны.

Излучатель

В измерителях уровня используются пьезоэлектрический эффект – изменение линейных размеров диэлектрика в зависимости от частоты переменного электрического поля, в которое помещен. В излучателе пьезоэлемент передает колебания мембране, которая при частоте более 20000 герц начинает излучать ультразвук.

Достоинства:

• простота конструкции;
• получение ультразвуковых колебаний значительного диапазона;
•  компактность.

Недостатки:

• низкая мощность излучения.

Приемник

Пьезоэлектрический эффект обратим: попадающие на мембрану отраженные акустические колебания вызывают образование в пьезоэлементе электрического тока. На этом принципе работают приемники ультразвукового излучения в уровнемерах: при получении отраженного сигнала в цепи прибора образуется электрический ток.

Применение пьезоэлектрической схемы позволило создать измеритель уровня жидкости, в которых излучатель и приемник — единый элемент. Это упрощает и удешевляет конструкцию прибора, его монтаж и обслуживание.

Типы ультразвуковых датчиков уровня жидкости, работающих на принципе эхолокации:

Сигнализаторы контрольных точек уровня

Прибор настраивается на два значения: минимальный уровень жидкости и максимальный. Если время прохождения отраженного сигнала соответствует минимальному заданному уровню жидкости, электронный блок формирует сигнал в соответствии с заданной программой.  Это может быть включение сигнальной лампочки и звуковой сигнализации, команда насосам на отключение и т.п. Тот же алгоритм используется при достижении максимального уровня жидкости.

Датчики непрерывного мониторинга уровня

Измерители данного типа постоянно измеряют расстояния до уровня жидкости. Преобразует полученные данные в аналоговый сигнал и транслирует его в соответствии с заданной программой на собственный дисплей, центральный пульт управления и т.п. Могут быть запрограммированы события при предельных значениях уровня жидкости, как в сигнализаторах.

Датчики непрерывного мониторинга отличаются от сигнализаторов дополнительными возможностями: измеряют температуру жидкости, ее плотность, информируют об изменении агрегатного состояния и др.

Ультразвуковые бесконтактные сенсоры применяются на производствах, в которых получение, хранение и перевозка жидкостей, в том числе агрессивных – часть технологического процесса:

• химическая, газовая и нефтеперерабатывающая промышленность;
• водоснабжение и очистка воды;
• сельское хозяйство;
• металлургическая промышленность;
• пищевая промышленность.

Назначение устройств:

• предотвращение переполнения и опустошения емкостей с жидкостью и возникновения связанных с этим аварийных ситуаций;
• включение в цепочку телеметрического управления системами и агрегатами в качестве измерительных элементов;
• мониторинг изменений физических и химических свойств жидких веществ в емкостях.

Преимущества и недостатки

Преимущества ультразвуковых уровнемеров:

• производство измерений без непосредственного контакта с жидкой средой, что позволяет работать с агрессивными жидкостями. К приборам не предъявляются повышенные требования к защищенности от негативных факторов внешней среды;
• возможность измерения уровня без проникновения внутрь емкости, размещая датчик снаружи;
• цена ниже другого типа бесконтактных сенсоров — радарных датчиков, вследствие более простой конструкции и менее дорогих комплектующих;
• отражение ультразвука происходит от границы жидкости и газа, поэтому точность измерения не зависит от плотности жидкой среды, ее химических и физических свойств;
• компактность;
• мультисенсорность. Датчик служит для получения дополнительной информации о состоянии жидкости и емкости. Зависит от конкретной модели прибора.

Недостатки сенсоров уровня жидкости:

• ошибочные данные из-за отражения ультразвуковых сигналов от конструктивных элементов емкости. Необходимо на стадии монтажа прибора не допускать нахождения элементов конструкции во фронтальной плоскости датчика. В узких баках ультразвуковые датчики не применяются;
• показания прибора будут ошибочными при давлении газовой среды, большем или меньшем атмосферного. В вакууме прибор работать не будет. В подобных случаях необходимы сенсоры, использующие другие физические принципы;
• зависимость точности измерений от температуры и состава газовой среды, ее влажности, загрязненности, запыленности;
• искажения результатов измерений при образовании на поверхности жидкости пены либо турбулентных завихрений.

Как подобрать нужный

При выборе ультразвукового измерителя уровня необходимо учитывать:

• свойства жидкости;
• материал, из которого изготовлен резервуар, его влияние на точность измерений;
• используемую схему обработки измерительной информации;
• оснащение сенсора дисплеем для отображения данных и изменения настроек;
• наличие сертификатов;
• влияние перепадов температуры и иных внешних факторов на точность измерения;
• материал, из которого устройство выполнено.

Вещества

Большое преимущество ультразвуковых датчиков уровня – точность измерения не зависит от физико-химических свойств жидкости: плотности, химической активности, электропроводимости и др. Прибор будет работать с водой, с молоком, с серной кислотой, нефтью. Однако в некоторых случаях они не применяются:

• для контроля уровня кипящих жидкостей. Образующиеся при кипении воздушные пузыри имеют отличные от жидкости параметры отражения акустических волн – результаты измерений искажается;
• при образовании на поверхности жидкости пены, которая рассеивает и поглощает ультразвуковой сигнал;
• при контроле жидкостей, требующих постоянного перемешивания. Образующиеся при этом кавитация и вихреобразные воронки искажают отраженный сигнал, и точность измерений снижается.

Материал резервуара

Материал резервуара, внутри которого установлен акустический датчик, не влияет на точность измерений прибора. Наиболее сильный отраженный сигнал приходит от границы сред, а вторичное эхо от стен емкости слабое и откалиброванным прибором не улавливается.

Когда в силу технологических факторов, соблюдения мер безопасности и т. д., датчик внутрь емкости установить нельзя, для измерения уровня жидкости используется метод многократного отражения звуковых колебаний от внутренних стенок. Метод подразумевает установку сенсора снаружи. Измерения возможны, если резервуар изготовлен из металла, стекловолокна, стекла, пластика. Эти материалы хорошо отражают ультразвук, поэтому измерение уровня будет точным.

Многие сорта пластмасс, пористая резина и т. п. имеют близкие к жидкостям характеристики отражения ультразвуковых сигналов.

Если емкость изготовлена из этих материалов, применять наружный акустический датчик уровня жидкости нельзя, так как результаты измерений будут некорректными.

Схема обработки сигнала

Получаемый от датчика сигнал обрабатывается несколькими способами:

1. Используется встроенный электронный блок для обработки данных, получаемых при измерениях. Информация отображается в цифровом или графическом виде на дисплее. Схема не предусматривает включение прибора в телеметрическую цепь управления и предназначена для информирования оператора об уровне жидкости в обследуемом резервуаре. Используется в переносных ультразвуковых уровнемерах для мониторинга жидкостей в герметичных емкостях.
2. Полученный аналоговый сигнал преобразуется в цифровой прибором или дополнительным оборудованием. Получаемый сигнал передается на централизованный пульт управления. Прибор включается в единую сеть автоматического управления;
3. Сигнализаторов контрольных точек используется как реле. При достижении жидкостью минимального запрограммированного уровня, датчик формирует сигнал, который в соответствии с заданной программой включает световую и звуковую сигнализацию, насос и т. п. Когда жидкость поднимется до следующей контрольной точки, датчик формирует команду на отключение сигнализации или насоса.

Наличие дисплея в комплектации

ЖК- дисплей отображает информацию о проводимых датчиком измерениях в реальном времени. Распространены 2 типа:

• цифровой. Отображает цифровые значения измерений и простые статические графические изображения;
• графический. Строит динамические графические изображения.

На дисплее отображается изменение уровня жидкости в виде динамической пиктограммы емкости. На экран выводится другая информация, получаемая сенсором: температура жидкости и газовой среды, давление, плотность и т.д.

С дисплеем удобно перепрограммировать прибор: последовательность шагов отображается на экране, подсвечиваются ошибки, выводится информация об успешном завершении процесса.

Промышленные образцы редко комплектуются дисплеями, так как рассчитаны на включение в единую систему управления.

Сертификаты на продукцию

Сертификация ультразвукового измерителя уровня – процедура, подтверждающая его соответствие определенным стандартам, подтверждаемая выдаваемыми свидетельствами:

• сертификат соответствия требованиям Таможенного союза, которым подтверждается выполнение требований к продукции, установленных в технических регламентах Таможенного союза. Наиболее распространенный сертификат, так как для большинства групп продукции технические регламенты приняты и действуют;
• сертификат соответствия ГОСТ Р – подтверждение проверки изделия компетентной организацией, в ходе которой доказано его соответствие международным и национальным стандартам, техническим условия, стандартам организаций. На ультразвуковые измерители уровня оформляется добровольный сертификат ГОСТ Р, так они не входят в перечень продукции, подлежащей обязательной сертификации, который утвержден Постановлением Правительства РФ от 01.12.2009 № 982;
• сертификат взрывозащиты. Подтверждает соответствие изделий требованиям ТР ТС 012/2011 «О безопасности оборудования для работы во взрывоопасных средах» и возможность работы измерительных приборов во взрывоопасных средах.

Реакция датчиков уровня на перепады температуры

Скорость звука в воздухе растет с увеличением температуры. Для устранения ошибок в измерениях промышленные уровнемеры снабжаются термодатчиком. Показатели температуры учитываются микропроцессором сенсора при расчете скорости прохождения ультразвуковых волн.

Формула зависимости скорости звука в воздухе от температуры, полученная опытным путем:

С = С0 + 0,59*t°,

где С – скорость звука при измеренной температуре, С0 – скорость звука при температуре 0С°, t° — температура, измеренная термодатчиком, 0,59 – коэффициент, полученный на основании опытных измерений.

Если в сенсоре не предусмотрена автоматическая корректировка результатов измерений в зависимости от температуры, она проводиться вручную при каждом значительном перепаде температуры.  В противном случае прибор будет показывать неправильные значения уровня жидкости.

Влияние внешних факторов на работу

Кроме температуры газовой среды над жидкостью, на точность работы датчика влияют внешние факторы:

• давление газовой среды. При его изменении скорость меняется, и датчик показывает неправильные значения;
• сильная запыленность может нарушить работу измерителя;
• из-за высокой влажности меняется скорость прохождения звуковых волн. Прибор покажет некорректные данные.

Расчет необходимых поправок в работу датчика – сложная задача. Над поверхностью жидкости создается газовая среда, насыщенная парами жидкости. Его физические свойства отличаются от характеристик атмосферного воздуха, который служил эталоном для калибровки приборов.

Для упрощения задачи часто применяются реперы – отражающие элементы, расположенные на строго фиксированных расстояниях от излучателя. Засекая время прохождения сигнала до репера и обратно, высчитывается скорость звука в газовой среде. Это значение используется для расчета уровня жидкости.

Наличие реперов усложняет и удорожает монтаж и эксплуатацию датчиков уровня.

Материал исполнения устройства

Датчики работают в условиях агрессивной среды: повышенная влажность, пары химически активных веществ, повышенное давление. Для безотказной работы корпусы датчиков изготовлены из алюминиевых сплавом или специальных, химически стойких пластмасс. Для пожаро и взрывозащищенности и предотвращения агрессивного воздействия испарений электрические схемы и корпус приборов заливаются компаундом. В результате датчик уровня жидкости может длительное время работать без обслуживания.

Как изготовить своими руками

Для создания простейшего измерителя уровня понадобится ультразвуковой модуль HC-SR04 и микроконтроллер 8051.  Устройство позволяет контролировать уровень жидкости в резервуаре глубиной до 2 метров. Для работы устройства нужно изолировать НС-SR04 от попадания влаги.

HC-SR04 устанавливается в верхней части резервуара, излучателем в сторону жидкости. Ультразвуковые колебания, излучаемые модулем, отражаются от поверхности воды. Приемник принимает эхо-сигнал, высчитывает задержку времени и передает сформированный сигнал о результатах измерений микроконтроллеру.

Микроконтроллер считывает сигнал и вычисляет расстояние.

При введении необходимой программы микроконтроллер будет включать насос, когда уровень воды опустится до минимального заданного значения, и выключать его при достижении максимального уровня.

Особенности применения

Использование ультразвуковых измерителей имеет ряд особенностей. Например, для устранения ошибок измерений необходимо следовать алгоритму:

• проводить и калибровку прибора при изменении состава газовой среды для установления фактической скорости звука;
• проводить калибровку при каждом существенном изменении температуры, записывая значения скорости;
• в дальнейшей работе прибора при перепадах температуры калибровку не проводить, а пользоваться ранее записанными показателями скорости.

Процесс настройки сенсора достаточно трудоемок. Возможна ситуация, когда изменения газовой среды в резервуаре не связаны с изменением температуры. В данном случае придется повторно проводить калибровку прибора.

Проверка уровня жидкости ГУР

В данной статье описана методика для самостоятельной проверки уровня жидкости в бачке ГУР.

Бачок ГУР — одна из важных составляющих гидроусилителя руля. При включенном двигателе автомобиля, начинает работать насос, который качает жидкость из бачка ГУР и разгоняет ее по всей герметизированной системе рулевого управления. Этим создается давление в гидроусилителе руля, что позволяет вращать руль без всяких усилий на любых видах автомобилей. И здесь, необходимо следить за уровнем жидкости в бачке, так как от него зависит нормальное функционирование всей рулевой системы.

Как проверить уровень жидкости в бачке ГУР?

Что удивительно, многие водители даже не знают, где находится бачок ГУР. Его найти легко, он находится в моторном отделе, обычно на насосе гидроусилителя руля, рядом с радиатором. Жидкость в бачке, рассчитана на весь срок эксплуатации автомобиля, но проверять ее лучше при каждом ТО (техническом обслуживании) или раз в 6 месяцев. Также, всегда смотрите в инструкцию вашего автомобиля, чтобы знать, какой именно тип жидкости предназначен для гидроусилителя.

Для проверки уровня жидкости в бачке ГУР, необходимо сначала установить автомобиль на ровную горизонтальную поверхность. Проверка на разных марках машин может различаться, но существует 2 основных способа:

• По меткам на бачке ГУР.
• По меткам на щупе, который встроен в бачок.

Чтобы определить уровень, достаточно посмотреть метки на бачке ГУР:

• Hot min и Hot max — определение значений минимума и максимума уровня горячей жидкости.
• Cold min и Cold max — определение значений минимума и максимума уровня холодной жидкости.

Правильный уровень жидкости должен быть между min и max. При прогретом выключенном двигателе, смотрят на hot, при холодном — cold.

Если уровень, при одном из состояний двигателя (прогретом или холодном), будет выше или ниже максимальных и минимальных значений, значит есть неисправность с насосом ГУР, это может быть: разгерметизация (утечка жидкости), засор фильтров бачка, неисправность клапана (крышки) бачка, лишний воздух в системе гидроусилителя.

Как обнаружить место утечки жидкости

При обнаружении снижения уровня жидкости в бачке, есть проверенный способ, чтобы найти место утечки. Для этого:

• Ставим автомобиль на ровную поверхность.
• При холодном состоянии двигателя, насухо протираем тряпочкой всю систему рулевого управления.
• Запоминаем уровень жидкости в бачке ГУР.
• Включаем двигатель, даем ему поработать, при этом часто покручивая рулем.
• Выключаем двигатель, и просматриваем все места рулевой системы, утечка будет сразу видна.

Вдобавок ко всему, будет полезным, проверить чистоту жидкости. Для этого нужно сделать несколько капель из бачка ГУР на светлую, не впитывающую поверхность, или налить ее в чистую емкость. Жидкость должна быть прозрачной и чистой, без мелкого мусора, ее цвет должен соответствовать тому, который был при покупке или до начала эксплуатации. На этом все. Легкой Вам дороги.

Измерения уровня — виды и способы измерения

Измерения уровня

При помощи измерения уровня определяют:

• уровень жидкости в емкостях, баках, резервуарах;
• объем сыпучих материалов в бункерах.

Для измерения уровня жидкости используют уровнемеры. Важно, чтоб приборы, предназначенные для контроля измерения уровня не только констатировали текущее положение уровня, но и сигнализировали о достижении минимума и максимума.

Контроль за уровнем жидкости и сыпучих материалов актуален в:

• энергетике;
• химической и легкой промышленности;
• угле- и горнодобывающих отраслях;
• строительной отрасли.

Виды уровнемеров

Уровень жидкостей измеряют при помощи основных уровнемеров:

• поплавковых;
• буйковых;
• гидростатических;
• ультразвуковых;
• акутических.

Основные типы уровнемеров для измерения уровня сыпучих твердых материалов:

• радиоизотопные;
• емкостные.

Действие уровнемера поплавкового основано на способности поплавка постоянно находиться на поверхности жидкости. Контроль уровня происходит при помощи указателя, соединенного с поплавком тросом или рычагами.

В буйковых уровнемерах уровень жидкости определяют по количеству жидкости, вытесненной закрепленным в емкости буйком. Информация об уровне жидкости передается на промежуточный преобразователь, а затем последовательно трансформируется в:

• пневматические;
• электрические сигналы. Простой заменой:

• буйка;
• системы рычагов

можно расширить или изменить границы измерений.

 

          

Рис. 1. Буйковый уровнемер

1 — рычаг;

2 — промежуточный преобразователь силы в унифицированный сигнал;

3 — буек.

 

В гидростатических уровнемерах использована зависимость глубины от гидростатического давления. Эти методы измерения уровня использованы в дифманометрах.

 

Рис. 2. Измерения уровня дифманометрами

а — в открытой емкости;

б—в емкости под давлением;

в — для суспензий и шламов;

1— дифманометр;

2— уравнительный сосуд.

 

В ультразвуковом уровнемере излучатель, расположенный внутри жидкости, посылает импульс. При достижении поверхности жидкости волна отражается и возвращается к излучателю.

 

Рис. 3. Ультразвуковой и акустический уровнемеры

1 — излучатель;

2 — электронный блок.

Как измерять уровень дифманометром

Назначение дифманометров — измерение:

В зависимости от способа уравновешивания измеряемого давления или разряжения дифманометры могут быть :

• жидкостными — столбом жидкости;
• механическими — силой упругости мембран, пружин, сильфонов.

При измерении уровня U-образными дифманометрами необходимо суммировать показания столба жидкости в обеих трубках.

                                                                                                                                                       

Рис. 4. U-образный дифманометр

Уровень жидкости Одноразовый

Продукты SUB и SUF для повышения уровня жидкости

CerCell предлагает продукты SUB и SUF, включая электроды для измерения уровня и / или пены. И большинство Process-Control-System облегчает подключение банановых штекеров диаметром 2 или 4 мм для измерения проводимости между электродами в свободном пространстве для измерения:

Типичный тип датчика включения / выключения используется для:

• регулировка уровня жидкости для достижения желаемого рабочего объема (WV)
• добавить небольшое количество жидкости для регулировки, уменьшить проблемы с пеной

Требуется длинный заземляющий электрод, длина одного или двух электродов измеряется в миллиметрах от дна SUB / SUF для обеспечения необходимой высоты срабатывания.

CellTank 34 простой уровень

один датчик земли и один уровень

банановые пробки для измерения уровня

Слева: на головной пластине установлены два стержневых электрода из нержавеющей стали, проходящие через головную пластину для подключения двойного бананового штекера 4 мм.Далее видны разъемы датчиков биомассы, pH и DO. 2 — Один длинный электрод / датчик заземлен, а короткий электрод / датчик для уровня, показанного на системе ввода и вывода PG 13,5. 3 — Банановые заглушки добавлены в систему In & Out на SUB OD 130 мм.

С помощью Configurator Tool можно выбрать расстояние от дна до дополнительного электрода / датчика уровня.

5 различных способов измерения уровня жидкости

AfghanistanAlbaniaAlgeriaAmerican SamoaAndorraAngolaAnguillaAntarcticAntigua и BarbudaArgentinaArmeniaArubaAustraliaAustriaAzerbaijanBahamasBahrainBangladeshBarbadosBelarusBelgiumBelizeBeninBermudaBoliviaBonaireBosnia и HerzegovinaBotswanaBrazilBritish Virgin IslandsBrunei DarussalamBulgariaBurkina FasoBurundiCambodiaCameroonCanadaCayman IslandCentral Африканский RepChadChileChinaChristmas IslandCocos IslandColombiaComorosCongoCook IslandCosta RicaCroatiaCubaCuraçaoCyprusCzech RepublicDenmarkDjiboutiDominicaDominican RepublicEcuadorEgyptEl SalvadorEquatorial GuineaEritreaEstoniaEthiopiaFaroe IslandsFiji IslandsFinlandFranceFrench GuianaFrench PolynesiaGabonGambiaGeorgiaGermanyGhanaGreeceGreenlandGrenadaGuadeloupeGuatemalaGuinea, BissauGuinea, RepGuyanaHaitiHondurasHong KongHungaryIcelandIndiaIndonesiaIranIraqIrelandIsraelItalyIvory CoastJamaicaJapanJordanKazakhstanKenyaKiribatiKorea, SouthKosovoKuwaitKyrgyzstanLaoLaosLatviaLebanonLesothoLiberiaLibyaLiechtensteinLithuaniaLuxembourgMacau Македония, Мадагаскар, Малави, Малайзия, Мальдивы, Мальта, Остров Мариана, Маршал-Айленд, Мартиника, Мавритания, Маврикий, Майот, Мексика, Микронезия (Федеративные Штаты), Молдова, Монако, Монголия, Черногория, Монсеррат, Марокко, Мозамбик, Ньямар, Намир.AntillesNetherlandsNew CaledoniaNew ZealandNicaraguaNigerNigeriaNorfolk IslandNorwayOmanPakistanPalauPanamaPapua Новый GuineaParaguayPeruPhilippinesPitcairn IslandPolandPortugalPuerto RicoQatarRomaniaRussiaRwandaRéunionSaint Киттс и NevisSaint LuciaSaint Пьер и MiquelonSaint Винсент и GrenadinesSaudi ArabiaSenegal RepublicSerbia, Республика ofSeychellesSingaporeSlovakiaSloveniaSolomon IslandSomaliaSouth AfricaSpainSri LankaSudanSurinameSwazilandSwedenSwitzerlandSyriaTaiwanTajikistanTanzaniaThailandTogoTokelauTongaTrinidad и TobagoTunisiaTurkeyTurkmenistanTuvaluUgandaUkraineUnited арабских EmiratesUnited KingdomUnited StatesUnited Штаты Virgin IslandsUruguayUzbekistanVanuatuVenezuelaVietnamWallis и Футуна IslandWestern SamoaYemenZambiaZimbabwe

Уровень жидкости | Yokogawa Electric Corporation

• {{baseCtrl.fullNavList [baseCtrl.fullNavList [baseCtrl.currentMenuDepth] .parent] .name}} Меню
• {{baseCtrl.fullNavList [baseCtrl.currentMenuDepth] .name}}
• {{baseCtrl.fullNavList [ребенок] .name}} {{baseCtrl.fullNavList [ребенок] .name}}
• Новости и события
• Связи с инвесторами
• Карьера
• Связаться с нами
• Войти в систему

Загрузка…

Глобальный

• Новости и события
• Связи с инвесторами
• Карьера
• Связаться с нами
• Войти в систему

• Отрасли промышленности
• Решения
• Продукты
• Услуги
• Библиотека
• О компании Yokogawa

• Нефтяной газ
• Нефть и газ
• Цепочка поставок СПГ
• Химическая
• Мощность
• Возобновляемая энергия
• Горное дело и металл
• Фармацевтическая
• Еда и напитки
• Целлюлозно-бумажная промышленность
• Железная сталь
• Вода и сточные воды

• IA2IA
• Цифровая трансформация
• О OpreX
• Операция, ориентированная на прибыль
• Промышленный Интернет вещей
• Управление кибербезопасностью
• Управление операциями
• Безопасные операции
• Управление производством
• Управление запасами
• Управление качеством
• Управление активами
• Управление энергией
• Система анализатора
• Инновации в жизни

• О OpreX
• Система контроля
• Программное обеспечение на основе решений
• Сбор данных (DAQ)
• Полевые инструменты
• Анализаторы процессов
• Промышленные сети
• Составные части
• Испытания и измерения
• Наука о жизни
• Информационные решения
• Коммерческая Авионика Бизнес
• Публичное объявление продукции Yokogawa
• Поиск продукта
• Продукты, снятые с производства

• О OpreX
• План устойчивого развития услуг по уходу за производительностью жизненного цикла
• Консультации
• Услуги по реализации проектов
• Услуги по обновлению и миграции
• Тренировка
• Защищенные удаленные службы
• Мониторинг эффективности активов
• Базовое техническое обслуживание
• Расширенная поддержка принятия решений
• Управляемая служба

• Документы и загрузки
  • Брошюры
  • Инструкции по эксплуатации
  • Основные Характеристики
  • Программного обеспечения
  • Техническая информация
  • Сертификаты
  • Рисунки
  • Паспорт безопасности материалов / паспорт безопасности
  • Формы
• Ресурсы
  • Рекомендации
  • Примечания по применению
  • электронные книги
  • Белые бумаги
  • Технические отчеты Yokogawa
  • Публикации в СМИ
  • Учебники
  • FAQs
  • Специальный сайт
• Видео
  • Обзоры продуктов
  • Интервью
  • Как
  • Рекомендации
  • Вебинары

• Обзор компании
• Связи с инвесторами

• Устойчивость
• Карьера

• Исследования и разработки
• Информация о закупках
• Гарантия качества

• Глобальный веб-сайт

• Северная и Центральная Америка
• Канада
• Мексика
• США

• Южная Америка
• Аргентина
• Бразилия
• Чили
• Колумбия
• Перу

• Европа
• Австрия
• Бельгия
• Чешский
• ЕС
• Франция
• Германия
• Венгрия
• Ирландия
• Италия
• Нидерланды
• Норвегия

• Европа (продолж.)
• Польша
• Португалия
• Румыния
• Словакия
• Испания
• Швейцария
• Турция
• Соединенное Королевство

• СНГ
• Россия

• Ближний Восток
• Бахрейн

• Африка
• Южная Африка

• Азия
• Китай
• Индия
• Япония

Контроллер уровня жидкости | Контроллер уровня воды | Контроллер уровня

имя *

Эл. адрес

Связаться с нами *

Компания *

Страна * -Выберите страну- Индия Афганистан Албания Алжир Андорра Ангола Антигуа и Барбуда Аргентина Армения Аруба Австралия Австрия Азербайджан Багамы, Бахрейн Бангладеш Барбадос Беларусь Бельгия Белиз Бенин Бутан Боливия Босния и Герцеговина Ботсвана Бразилия Бруней Болгария Буркина-Фасо Мьянма Бурунди Камбоджа Камерун Канада Кабо-Верде Центрально-Африканская Республика Чад Чили Китай Колумбия Коморские острова Конго, Демократическая Республика Конго, Республика Коста-Рика Берег Слоновой Кости Хорватия Куба Кюрасао Кипр Чехия Дания Джибути Доминика Доминиканская Респблика Восточный Тимор Эквадор Египет Эль Сальвадор Экваториальная Гвинея Эритрея Эстония Эфиопия Фиджи Финляндия Франция Габон Гамбия, Грузия Германия Гана Греция Гренада Гватемала Гвинея Гвинея-Бисау Гайана Гаити Святой Престол Гондурас Гонконг Венгрия Исландия Индия Индонезия Иран Ирак Ирландия Израиль Италия Ямайка Япония Иордания Казахстан Кения Кирибати Европа Северная Африка Косово Кувейт Кыргызстан Лаос Латвия Ливан Лесото Либерия Ливия Лихтенштейн Литва Люксембург Макао Македония Мадагаскар Малави Малайзия Мальдивы Мали Мальта Маршалловы острова Мавритания Маврикий Мексика Микронезия Молдова Монако Монголия Черногория Марокко Мозамбик Намибия Науру Непал Нидерланды Нидерландские Антильские острова Новая Зеландия Никарагуа Нигер Нигерия Северная Корея Норвегия Оман Пакистан Палау территории Палестины Панама Папуа — Новая Гвинея Парагвай Перу Филиппины Польша Португалия Катар Румыния Россия Руанда Сент-Китс и Невис Сент-Люсия Святой Винсент и Гренадины Самоа Сан-Марино Сан-Томе и Принсипи Саудовская Аравия Сенегал Сербия Сейшельские острова Сьерра-Леоне Сингапур Синт-Мартен Словакия Словения Соломоновы острова Сомали Южная Африка Южная Корея южный Судан Испания Шри-Ланка Судан Суринам Свазиленд Швеция Швейцария Сирия Тайвань Таджикистан Танзания Таиланд Тимор-Лешти Идти Тонга Тринидад и Тобаго Тунис индюк Туркменистан Тувалу Уганда Украина Объединенные Арабские Эмираты Соединенное Королевство Уругвай Узбекистан Вануату Венесуэла Вьетнам Йемен Замбия Зимбабве США

состояние * -Выберите состояние- Джамму и Кашмир Химачал-Прадеш Пенджаб Чандигарх Уттаракханд Харьяна Дели Раджастхан Уттар-Прадеш Бихар Сикким Аруначал-Прадеш Нагаленд Манипур Мизорам Трипура Мегхалая Ассам Западная Бенгалия Джаркханд Одиша Чхаттисгарх Мадхья-Прадеш Гуджарат Даман и Диу Дадра и Нагар Хавели Махараштра Карнатака Гоа Лакшадвип Керала Тамил Наду Пудучерри Андаманские и Никобарские острова Телангана Андхра-Прадеш

город *

Сообщение *

reCAPTCHA

Разместить

Если вы человек, оставьте это поле пустым.

Что такое датчик уровня жидкости?

Датчики уровня жидкости являются неотъемлемой частью управления процессами во многих отраслях промышленности и делятся на два основных типа. Датчики измерения предельного уровня используются для обозначения отдельной дискретной высоты жидкости — заданного условия уровня. Обычно этот тип датчика работает как сигнализация высокого уровня, сигнализируя о переполнении, или как маркер для низкого аварийного состояния.

Датчики уровня непрерывного действия более сложны и могут обеспечивают контроль уровня всей системы. Они измеряют уровень жидкости в диапазоне, а не в одной точке, производя аналог выход, который напрямую зависит от уровня жидкости в резервуаре. Для создания системы управления уровнем выходной сигнал связывается с контур управления процессом и визуальный индикатор.

Обнаружение интерфейса уровня

Что такое переключатель уровня?

В этих датчиках предельного уровня магнитный поплавок перемещается вместе с поверхностью жидкости, приводя в действие герметичный «геркон». в стебле.Простая конструкция, не требующая особого обслуживания, легко устанавливается; сводит к минимуму удары, вибрацию и давление; и работает с разнообразие СМИ. Геркон может быть однополюсным, однополюсным (SPST) или однополюсным, двойным (SPDT).

Бесконтактные ультразвуковые датчики для измерения уровня жидкости

Эти передатчики включают аналоговый сигнальный процессор, микропроцессор, переключатели диапазона двоично-десятичных (BCD) и выход схема драйвера.Передача импульсов и стробирующего сигнала от микропроцессора через аналоговый сигнальный процессор к датчику, который посылает ультразвуковой луч на поверхность жидкости. Датчик обнаруживает эхо от поверхности и направляет его обратно в микропроцессор. для цифрового представления расстояния между датчиком и уровнем жидкости. Благодаря постоянному обновлению полученных сигналов, микропроцессор вычисляет усредненные значения для измерения уровня жидкости.

В случае датчика непрерывного действия микропроцессор преобразует усредненное значение в аналоговый сигнал от 4 до 20 мА, линейный с уровнем жидкости. Когда эхо-сигнал от уровня не возвращается на датчик в течение 8 секунд, выходной сигнал системы падает ниже 4 мА, указывает на низкий уровень или пустую трубу. С точечным датчиком микропроцессор сравнивает усредненное значение с переключателем BCD. устанавливает и активирует выходное реле для индикации высокого или низкого уровня.Потеря сигнала более 8 секунд обесточивает реле. и восстанавливает их исходное состояние. Электроника включает задержку в полсекунды, которая сводит к минимуму эффекты поверхностной турбулентности.

Контактные ультразвуковые датчики уровня для измерительных приложений

Ультразвуковое устройство с низким энергопотреблением внутри этих датчиков измеряет уровень жидкости в определенной точке. Состоит из монтируемого на месте датчика и встроенный твердотельный усилитель, контактные ультразвуковые датчики уровня не имеют движущихся частей и не требуют калибровки.Обычно они оснащены с клеммными колодками для подключения источника питания и внешних устройств управления. Ультразвуковой сигнал пересекает зазор в полдюйма в датчик, управляющее реле переключается, когда в зазоре находится жидкость. Уровень чувствительности находится на полпути вдоль зазора для горизонтально установленных датчики, вверху зазора для вертикально установленных датчиков. Когда жидкость опускается ниже этого уровня, ультразвуковой сигнал ослабляется и в конечном итоге переключает реле в исходное состояние.

Эти датчики уровня используются в сосудах или трубопроводах для автоматического управления насосами, соленоидными клапанами и аварийными сигналами высокого / низкого уровня. Два потребуются для для заполнения и опорожнения резервуаров, а также для измерения объемов жидкости. Совместимы с большинством жидкостей, не подвержены влиянию покрытий, липких капель, пены, и пар. Однако жидкости с высокой аэрацией и жидкости, достаточно вязкие, чтобы закупорить зазор датчика, могут вызвать проблемы.

Датчики уровня емкости

Как и ультразвуковые датчики уровня, емкостные датчики могут выполнять точечное или непрерывное измерение уровня.Они используют зонд для контроля уровня жидкости изменения в резервуаре, электронное преобразование выходного сигнала в значения емкости и сопротивления, которые преобразуются в аналоговые сигналы. Зонд и стенка сосуда приравниваются к двум пластинам конденсатора, жидкость — к диэлектрической среде. Потому что сигнал исходит от одного только изменения уровня нарастание материала на датчике не влияет. Непроводящие сосуды с жидкостью могут потребовать сдвоенных зондов или внешняя токопроводящая полоса.

В зонде, который может быть жестким или гибким, обычно используется проводящий провод, изолированный ПТФЭ. Использование нержавеющей стали в качестве датчика основной металл обеспечивает дополнительную чувствительность, необходимую для измерения непроводящих, гранулированных жидкостей или жидкостей с низкими диэлектрическими свойствами (диэлектрическая проницаемость менее 4). Гибкие зонды необходимо использовать при недостаточном зазоре для жесткого зонда или в приложениях. которые требуют очень большой длины.Жесткие зонды обеспечивают более высокую стабильность, особенно в турбулентных системах, где колебания зонда могут вызывают колебания сигнала.

Контроллер уровня воды и жидкости вместе с индикаторами

В этой статье рассказывается о контроллере уровня жидкости с индикатором. Эта концепция весьма полезна в местах, где трудно контролировать заполнение резервуара — например, в таких местах, как резервуары для бензина, газа, масла, воды и других местах.Контролировать уровень жидкости по индикатору достаточно просто и выгодно двумя способами: экономичным и техническим.

Индикация уровня воды

Используя этот контрольный индикатор, можно контролировать наполнение контейнера в соответствии с требованиями, например, сколько количества должно быть точно заполнено. Это полезно в высоких зданиях, где необходимо заливать воду на верхнем этаже, а также в масляных или жидких заполнителях, где трудно наблюдать.

Принцип работы контроллера уровня жидкости

Вот схема схемы индикатора уровня жидкости для бытовой техники и промышленного назначения.Этим методом можно измерить уровень любой жидкости.

Блок-схема контроллера уровня жидкости

В этом методе мы обеспечиваем различные индикаторы на разных уровнях хранения жидкости. Мы можем использовать временные индикаторы для различных применений, размещая индикаторы по длине стального стержня, или мы можем постоянно фиксировать их в зависимости от требований приложения. Эти указатели уровня жидкости широко используются в нефтяной, газовой, фармацевтической и других отраслях промышленности. Мы также можем использовать их в различных бытовых приборах в качестве индикатора уровня в цистернах с водой, соковыжималках, кофеварках, стиральных машинах, бассейнах и т. Д.

Бак для воды с 4-х уровневым индикатором

шагов

• Сначала запишите программу в микроконтроллер.
• Теперь установите соединения в соответствии с предоставленной схемой.
• Будьте осторожны при подаче питания переменного и постоянного тока.
• В целях пояснения мы берем 4 уровня в резервуаре для жидкости.
• Далее, начинаем заполнять резервуар.
• Когда уровень жидкости достигает четверти, он отображается как четверть.
• Когда он достигнет половины резервуара, он покажет половину, а когда он пройдет половину и четверть, он покажет половину и четверть
• Если вы все еще наливаете жидкость, он будет отображаться полностью.Когда он заполнится, он автоматически отправит команду на выключение двигателя.
• Отключите источник питания и питание от платы двигателя

Блок-схема

Блок-схема, представляющая работу контроллера уровня жидкости

Вот блок-схема для подготовки индикатора уровня жидкости; Вы можете подать питание на входной сигнал, микроконтроллер, оптоизолятор, схему управления реле и на монитор. Между всеми модулями должна быть взаимосвязь, а индикаторы должны быть связаны с микроконтроллером.

Приложения

• Здания, в которых сложно контролировать уровень воды в резервуаре.
• Промышленные применения, такие как нефть, газ, фармацевтика и т. Д.
• Бытовая техника, например, соковыжималки, стиральные машины, водонагреватели, цистерны для воды, бассейны и т. Д.

Аналоговый индикатор топливного бака

В топливный бак помещается блок контейнера с поплавком. Поплавок соединен с металлическим стержнем, а его конец заключен в переменный резистор.Этот резистор подключен к земле на одном конце. Стеклоочиститель, соединенный с манометром, скользит вместе со своей полосой. Это аналоговый способ. Цифровой монитор может быть установлен в соответствии с требованиями. Количество топлива в баке может отображаться на светодиодном дисплее.

Установите разные индикаторы на разных уровнях или установите в резервуар такой материал, который будет определять датчиком на основе топлива, содержащегося в резервуаре.

Аналоговый индикатор топливного бака (индикатор бензобака)

Индикатор уровня воды в стиральной машине

Уровень жидкости или воды в стиральной машине отображается переключателем контроллера уровня воды.Он приводится в действие давлением воздуха. Другой конец прикреплен к аэродрому. На переключателе есть 3 клеммы, общий контакт для внутреннего переключателя, нормально открытый переключатель и нормально закрытый переключатель.

Индикатор уровня воды для стиральной машины

Индикатор уровня воды Проект

Схема, приведенная ниже, предназначена для верхней цистерны с водой с ЖК-дисплеем. Он обеспечивает подъем и падение уровня воды в резервуаре. Реле используется для автоматического выключения двигателя, когда он превышает максимальный уровень.Здесь в схеме изображена лампа. Клемма заземления датчика должна находиться на дне контейнера. Проект индикатора уровня воды

Блок-схема от Edgefxkits.com

В блоке питания используется понижающий трансформатор 230 / 12В. Он используется для понижения напряжения до 12 В переменного тока. Он преобразуется в постоянный ток с помощью мостового выпрямителя. Пульсации можно удалить с помощью емкостного фильтра, а с помощью регулятора напряжения 7805 можно регулировать напряжение до +5 В. Он необходим для работы различных микросхем и компонентов.

Проектный комплект индикатора уровня воды от Edgefxkits.com

Его можно улучшить с помощью громкоговорителя или любого другого индикатора для оповещения. Если мы присоединяем модуль GSM, он отправляет предупреждающее сообщение на мобильное устройство или устройство GSM в случае важных показаний в промышленности.

Требования к аппаратному обеспечению

• Блок микроконтроллера
• ЖК-дисплей (16 × 2)
• Ультразвуковой модуль
• LED
• Транзисторы
• MOSFET
• Crystal
• Трансформатор
• Диоды
09 Конденсаторы
• Регулятор напряжения
• Реле
• Лампа
• Держатель (насос опционально за дополнительную плату)

Требования к программному обеспечению

• Компьютер Keil
• Язык: встроенный C или сборка

Ультразвуковой индикатор уровня жидкости Project

Это ультразвуковой уровень на основе отражения контроллер, который определяет точное расстояние по отражению, идущему впереди него.Этот модуль может быть подключен к последовательному порту микроконтроллера. Блок-схема проекта ультразвукового индикатора уровня жидкости

от Edgefxkits.com

Всякий раз, когда возникает потребность в определенном уровне жидкости, например, ниже или выше уровня, система обнаруживает на основе программы, запрограммированной в контроллере. Датчик определяет уровень жидкости, а затем информация отправляется с помощью передатчика на приемник, а конечный модуль приемника включает / выключает двигатель в зависимости от требований.

Ультразвуковой индикатор уровня жидкости Project Kit от Edgefxkits.com

Когда сигнал получен, он активирует реле через полевой МОП-транзистор, который управляет двигателем, который включает / выключает.

Уровень жидкости можно регулировать с помощью микроконтроллера в соответствии с требованиями. Например, если кому-то нужны предупреждения, когда в емкости 20% жидкости, они могут получить предупреждение. Легко вносить изменения в различные приложения, например, автоматическое включение / выключение на разных уровнях.

No related posts.